Как была создана тяжелая химия нашей Вселенной?

По оценкам астрономов, большая часть всего водорода и гелия сформировались в нашей Вселенной 13.8 миллиардов лет тому назад во время так называемого Большого Взрыва. Остаток химических элементов, за исключением крошечного количества лития, был создан внутри звезд при взрывах сверхновых звезд, а также во время слияния нейтронных звезд.

Тяжелые химические элементы, включая железо, были образованы в горячих ядрах крупных звезд с коротким сроком жизни. Ядерный синтез создал еще более тяжелые элементы, поскольку он активизировал звезду и заставлял её ярко сиять. Элементы более тяжелые, чем железо, которые составляют большинство периодической таблицы, прежде всего, сделаны в окружающей среде. Свободные нейтроны, ядром, приводят к формированию более тяжелых радиоактивных ядер, которые впоследствии распадаются на стабильные тяжелые виды. 

Так называемый медленный процесс нейтронного захвата или s-процесс, главным образом происходит во время поздних стадий эволюции звезд с массой 1–10 солнечных масс (M ⊙). Но s-процесс составляет формирование только приблизительно половины изотопов железа.

Создание другой половины требует быстрой последовательности захвата, r-процесса и плотности больших, чем 1020 нейтронов/см3, которые могут бомбардировать ядра химических элементов. Необходимые нейтронные потоки могут быть обеспечены взрывами сверхновой звезды или же слияниями двойных систем нейтронных звезд.